Lý thuyết Tán sắc ánh sáng hay, chi tiết nhất - Vật Lí lớp 12
Lý thuyết Tán sắc ánh sáng hay, chi tiết nhất
Tài liệu Lý thuyết Tán sắc ánh sáng hay, chi tiết nhất Vật Lí lớp 12 sẽ tóm tắt kiến thức trọng tâm về Tán sắc ánh sáng từ đó giúp học sinh ôn tập để nắm vứng kiến thức môn Vật Lí lớp 12.
I) Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niuton (1672)
- Sơ đồ thí nghiệm: như hình bên
- Kết quả thí nghiệm: Ánh sáng mặt trời khi đi qua lăng kính không những bị lệch về phía đáy do khúc xạ, mà còn bị trải dài thành một dải màu sặc sỡ. Quan sắt kỹ dải màu ta phân biệt được bày màu: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Tuy nhiên ranh giới giữa các màu không rõ rệt, tức là màu nọ chuyển dần sang màu kia một cách liên tục.
- Dải sáng màu này gọi là quang phổ của Mặt Trời. Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng.
- Hiện tượng này gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng (của ánh sáng trắng).
II) Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
Để kiểm nghiệm xem có phải thủy tinh đã làm thay đổi màu của ánh sáng hay không. Niuton đã làm thí nghiệm sau:
- Sơ đồ thí nghiệm: như hình bên. Ông tách lấy một chùm sáng màu vàng trong dải màu , rồi cho nó khúc xạ qua lăng kính thứ hai.
- Kết quả thí nghiệm: chùm sáng chỉ bị lệch về phía đáy (do khúc xạ) mà không bị đổi màu.
- Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi đi qua lăng kính.
- Ánh sáng đa sắc là hỗn hợp của hai ánh sáng đơn sắc trở nên, và bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
- Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Ánh sáng trắng là một trường hợp của ánh sáng đa sắc.
- Sự tán sắc ánh sáng là: sự phân tách một chùm ánh sáng đa sắc thành các chùm sáng đơn sắc tạo nên nó.
- Giải thích hiện tượng tán sắc:
+) Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc.
+) Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau là khác nhau, nên góc lệch của chúng khi đi qua lăng kính là khác nhau, kết quả là khi ló ra khỏi lăng kính chúng không trùng phương nữa mà bị tách ra.
- Nhận xét: từ kết quả thí nghiệm: tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất, nên chiết suất của ánh sáng tím là lớn nhất, chiết suất của ánh sáng đỏ là nhỏ nhất:
nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
III) Ứng dụng
- Giải thích một số hiện tượng tự nhiên như cầu vồng,... Sau cơn mưa thường xuất hiện cầu vồng là do sau cơn mưa trong không khí có rất nhiều các hạt nước li ti đóng vai trò là lăng kính, khi đó ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) sẽ bị tán sắc qua các lăng kính nước thành dài màu cầu vồng. Vì vậy cầu vồng không chỉ xuất hiện sau cơn mưa mà còn xuất hiện ở những nơi có nhiều hơi nước như thác nước,...
- Ứng dụng trong máy quang phổ: phân tích một chùm sáng thành các chùm sáng đơn sắc cấu tạo lên nó.
